DE102012011346A1

DE102012011346A1 - Solarmodul

Info

Publication number: DE102012011346A1
Application number: DE102012011346A
Authority: DE
Inventors: Olaf Runge; Alexander Bayerlein
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Mektec Europe GmbH
Priority date: 2012-06-11
Filing date: 2012-06-11
Publication date: 2013-12-12
Also published as: EP2674983A1

Abstract

Ein Solarmodul, umfassend eine Modulfront (1), eine Modulrückfront (2, 14) und eine Solarzelle (3), welche zwischen der Modulfront (1) und der Modulrückfront (2, 14) sandwichartig aufgenommen ist, wobei die Solarzelle (3) mindestens eine Kontaktleitung (4) aufweist, ist im Hinblick auf die Aufgabe, ein Solarmodul derart auszugestalten und weiterzubilden, dass dieses nach einfacher und kostengünstiger Fertigung eine dichte Aufnahme einer Solarzelle und eine problemlose elektrische Anbindung der Solarzelle ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktleitung (4) seitlich aus dem Solarmodul herausgeführt und dabei zwischen der Modulfront (1) und der Modulrückfront (2, 14) sandwichartig aufgenommen ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Solarmodul gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Solarmodule aus einer gläsernen Modulrückfront und einer gläsernen Modulfront zu fertigen, welche zwischen sich eine Solarzelle sandwichartig aufnehmen.
Neben Glas-Glas-Modulen kommen auch Glas-Folien-Modulen mit oder ohne Rahmen zum Einsatz.
Ein Solarmodul bzw. eine Solarzelle weist mindestens eine Kontaktleitung auf, welche mit einem Anschlusskabel und/oder einer Anschlussdose elektrisch leitend verbunden ist.
Die Kontaktleitung wird durch ein Loch in der Modulrückfront geführt, um mit dem Anschlusskabel verbunden zu werden. Die Bohrung kann mit einer Vergussmasse verschlossen werden.
Beim Einbringen von Löchern in gläserne Modulrückfronten können diese sehr leicht geschädigt werden, insbesondere zerbrechen oder zersplittern. Die Folge ist eine hohe Auschussrate bei der Fertigung von Solarmodulen.
Überdies können Haltbarkeitsprobleme auftreten, da ein Solarmodul eine Lebensdauer von mindestens 20 Jahren zeigen muss. Dies erfordert eine hohe Witterungsbeständigkeit. Um das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern, werden Hohlräume zum Teil ausgegossen oder ausgespritzt.
Eine häufige Fehlerquelle bei den bekannten Solarmodulen liegt in der Durchdringung der Modulrückfront, welche aus Glas oder Folie bestehen kann, um eine Kontaktierung des Solarmoduls herzustellen.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Solarmodul derart auszugestalten und weiterzubilden, dass dieses nach einfacher und kostengünstiger Fertigung eine dichte Aufnahme einer Solarzelle und eine problemlose elektrische Anbindung der Solarzelle ermöglicht.
Die vorliegende Erfindung löst die zuvor genannte Aufgabe durch ein Solarmodul mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass eine Glasscheibe oder Folie, insbesondere eine Modulrückfront eines Solarmoduls, nicht mehr gebohrt und geschliffen werden muss, um eine elektrische Kontaktierung einer Solarzelle zu ermöglichen. Eine Abdichtung einer Bohrung kann entfallen. So können erhebliche Kosten eingespart werden.
Das Kontaktsystem wird seitlich aus dem Verbund aus Modulfront, Solarzelle und Modulrückfront herausgeführt. Hierdurch kann auf Bohren und Säumen von Scheiben verzichtet werden. Die Adaption unterschiedlicher Kabelsätze und Anschlussdosen kann überdies von der Herstellung deren Feuchte-Schutzes separiert werden.
Folglich ist die eingangsgenannte Aufgabe gelöst.
Die Kontaktleitung könnte als Flex-Leiter ausgebildet sein, der eine Dichtung aufweist. Ein Flex-Leiter ist besonders flach ausgebildet und läßt sich problemlos in einem engen Spalt zwischen Modulfront und Modulrückfront aufnehmen. Eine an ihm angeordnete Dichtung verhindert, dass Flüssigkeit zwischen die Modulfront und die Modulrückfront eintritt.
Die Kontaktleitung könnte mit einem Anschlusskabel an einer Verbindung verbunden sein, wobei die Verbindung eine Vergussmasse aufweist oder in einer Vergussmasse vergossen ist. Die Vergussmasse stellt eine elektrische Isolierung und einen Schutz gegen Witterungseinflüsse sicher. Das Anschlusskabel kann mit einem Endsteckergehäuse verbunden werden.
Die Solarzelle könnte als Schicht ausgebildet sein. Konkret ist denkbar, dass die Schicht aus einem Verbund aus Strings oder Drähten und Fügewerkstoffen besteht, wobei die Strings oder Drähte zwischen zwei Lagen aus Fügewerkstoffen aufgenommen sind. Hierdurch kann die Solarzelle besonders einfach gefertigt werden.
Eine Anordnung, welche eine Modulfront und eine Solarzelle umfasst, welche mit der Modulfront verbunden ist, wobei die Solarzelle mindestens eine als Flex-Leiter ausgebildete Kontaktleitung aufweist, könnte in einem Solarmodul der hier beschriebenen Art verwendet werden. Hierdurch wird die Montage eines Solarmoduls vereinfacht und werden Kosten gespart. Es muss lediglich noch eine Modulrückfront aufgesetzt werden und diese durch einen Klebstoff mit der Modulfront verbunden werden. Ein geeigneter Klebstoff dichtet den Innenraum zwischen Modulfront und Modulrückfront, in welchem die Solarzelle aufgenommen ist, flüssigkeitsdicht ab. Durch den Klebstoff hindurch ragt der Flex-Leiter mit einer Dichtung aus dem Solarmodul heraus.
Es ist denkbar, die Anordnung werksseitig mit einem Anschlusskabel auszurüsten, welches über eine Verbindung mit Vergussmasse an die Kontaktleitung angebunden ist.
Es ist weiter denkbar, die Anordnung werksseitig mit einem Anschlusskabel auszurüsten, welches über eine Verbindung mit Vergussmasse an die Kontaktleitung angebunden ist, wobei das Anschlusskabel mit einem Endsteckergehäuse verbunden ist.
Das Solarmodul kann sandwichartig und durch thermische Prozesse, insbesondere durch Lamination, gefertigt sein. Dabei können mehrere Lagen aus Glas und/oder Folie miteinander verbunden sein. Vor diesem Hintergrund ist denkbar, kristalline Solarmodule zu verwenden.
Die hier beschriebene Erfindung ist in der Solarindustrie bei der Kontaktierung von Zellen mit einem Kabelsatz einsetzbar.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
In der Zeichnung zeigen
1 eine schematische Ansicht der Fertigungsschritte eines Solarmoduls des Stands der Technik sowie das Solarmodul,
2 eine schematische Ansicht der Fertigungsschritte eines erfindungsgemäßen Solarmoduls sowie das Solarmodul und
3 eine schematische Ansicht der Fertigungsschritte eines weiteren erfindungsgemäßen Solarmoduls sowie das Solarmodul.
Ausführung der Erfindung
1 zeigt ein Solarmodul des Stands der Technik, umfassend eine Modulfront 1, eine Modulrückfront 2 und eine Solarzelle 3, welche zwischen der Modulfront 1 und der Modulrückfront 2 sandwichartig aufgenommen ist, wobei die Solarzelle 3 mindestens eine Kontaktleitung 4' aufweist.
Die Kontaktleitung 4' ragt durch ein Loch 5 durch die Modulrückfront 2. Das Loch 5 ist durch eine Vergussmasse 6 verschlossen. Die Kontaktleitung 4' ist mit einem Anschlusskabel 7 mit einem Endsteckergehäuse 8 verbunden.
Die obere Ansicht der 1 zeigt das Solarmodul vor bzw. während des Zusammenbaus, die untere Ansicht zeigt das fertige Solarmodul.
2 zeigt ein erfindungsgemäßes Solarmodul, umfassend eine Modulfront 1, eine Modulrückfront 2 und eine Solarzelle 3, welche zwischen der Modulfront 1 und der Modulrückfront 2 sandwichartig aufgenommen ist, wobei die Solarzelle 3 mindestens eine Kontaktleitung 4 aufweist. Die Kontaktleitung 4 ist seitlich aus dem Solarmodul herausgeführt und dabei zwischen der Modulfront 1 und der Modulrückfront 2 sandwichartig aufgenommen.
Es können auch mehrere Kontaktleitungen 4 vorgesehen sein.
Die Kontaktleitung 4 ist als Flex-Leiter ausgebildet, der eine Dichtung aufweist. Die Kontaktleitung 4 ist mit einem Anschlusskabel 7 an einer Verbindung 9 verbunden, wobei die Verbindung 9 in einer Vergussmasse 6 vergossen ist.
Das Anschlusskabel 7 mit umgossener Verbindung 9 wird auf der gläsernen Modulrückfront 2 oder an einem Rahmen befestigt.
Die obere Ansicht der 2 zeigt das Solarmodul vor bzw. während des Zusammenbaus, die untere Ansicht zeigt das fertige Solarmodul.
In der oberen Ansicht ist eine vorgefertigt anlieferbare Anordnung 10 zur Verwendung in einem Solarmodul gezeigt, welche eine Modulfront 1 und eine Solarzelle 3 umfasst, welche mit der Modulfront 1 verbunden ist, wobei die Solarzelle 3 eine als Flex-Leiter ausgebildete Kontaktleitung 4 aufweist, die mit einem Anschlusskabel 7 mit einem Endsteckergehäuse 8 verbunden ist.
Die Modulfront 1 und die Modulrückfront 2 sind als gläserne Scheiben ausgebildet. Auf das Bohren und Säumen der Scheiben wird verzichtet. Insbesondere kann auf das Abdichten einer Bohrung in der Modulrückfront 2 verzichtet werden.
3 zeigt ein weiteres Solarmodul, umfassend eine Modulfront 1, eine Modulrückfront 14 und eine Solarzelle, welche zwischen der Modulfront 1 und der Modulrückfront 14 sandwichartig aufgenommen ist, wobei die Solarzelle zwei Kontaktleitungen 4 aufweist. Die Kontaktleitungen 4 sind seitlich aus dem Solarmodul herausgeführt und dabei zwischen der Modulfront 1 und der Modulrückfront 14 sandwichartig aufgenommen.
Die Solarzelle ist als Schicht 11, 12 ausgebildet. Die Schicht 11, 12 besteht aus einem Verbund aus Strings oder Drähten 12 und Fügewerkstoffen 11, wobei die Strings oder Drähte 12 zwischen zwei Lagen aus Fügewerkstoffen 11 aufgenommen sind. Die Fügewerkstoffe 11 umfassen den Kunststoff EVA. Die Modulrückfront 14 ist aus dem Kunststoff „Tedlar” (eingetragene Marke) gefertigt. Das Solarmodul weist einen Rahmen 13 auf. Durch den Rahmen 13 kann das Solarmodul besser aufgestellt werden. Der Rahmen 13 ist U-förmig ausgestaltet.

Claims

Solarmodul, umfassend eine Modulfront (1), eine Modulrückfront (2, 14) und eine Solarzelle (3), welche zwischen der Modulfront (1) und der Modulrückfront (2, 14) sandwichartig aufgenommen ist, wobei die Solarzelle (3) mindestens eine Kontaktleitung (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktleitung (4) seitlich aus dem Solarmodul herausgeführt und dabei zwischen der Modulfront (1) und der Modulrückfront (2, 14) sandwichartig aufgenommen ist.
Solarmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktleitung (4) als Flex-Leiter ausgebildet ist, der eine Dichtung aufweist.
Solarmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktleitung (4) mit einem Anschlusskabel (7) an einer Verbindung (9) verbunden ist, wobei die Verbindung (9) eine Vergussmasse (6) aufweist.
Solarmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzelle (3) als Schicht (11, 12) ausgebildet ist.
Anordnung (10) zur Verwendung in einem Solarmodul nach einem der voranstehenden Ansprüche, umfassend eine Modulfront (1) und eine Solarzelle (3), welche mit der Modulfront (1) verbunden ist, wobei die Solarzelle (3) mindestens eine als Flex-Leiter ausgebildete Kontaktleitung (4) aufweist.